JP2001004062A - Flow control valve - Google Patents

Flow control valve

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JP2001004062A
JP2001004062A JP17117799A JP17117799A JP2001004062A JP 2001004062 A JP2001004062 A JP 2001004062A JP 17117799 A JP17117799 A JP 17117799A JP 17117799 A JP17117799 A JP 17117799A JP 2001004062 A JP2001004062 A JP 2001004062A
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hole
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Application number
JP17117799A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Iwabuchi
俊昭 岩淵
Original Assignee
Benkan Corp
株式会社ベンカン
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    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • Y10T137/6606With electric heating element

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To operate a valve element with high speed, improve controllability of the valve element while improving resolution in minimum control, widely control pressure in an exhaust system of a semiconductor manufacturing device, and hold valve thrust at the time of the power failure. SOLUTION: A valve element 14 for opening or closing a hole 11 of a valve seat 10 is provided with an opening/closing part 15 and a needle part 16. The valve element 14 is sine curve-operated by a cross slider crank mechanism composed of a slider 42 and an eccentric cam 54, and the like by driving of a stepping motor 66. The valve element 14 is operated by the cross slider crank mechanism, and thereby, it is operated with high speed at an intermediate part, and it is operated in the vicinity of the summit of the sine curve. The valve element 14 is pressed to the valve seat 10 at a bottom dead center of the eccentric cam 54, and fastening reaction of the valve seat 10 is set so as to prevent rotation of the eccentric cam 54 from converting.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスの流量を制御するために用い、特に、半導体、液晶等の製造装置における排気系および供給系に用いるのに適する流量制御用バルブに関する。 The present invention relates are used to control the flow rate of the gas, in particular, semiconductor, relates to a flow control valve suitable for use in the exhaust system and supply system in the apparatus for manufacturing liquid crystal or the like.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、例えば、半導体製造装置の排気系においては、ニードル式流量制御用バルブが用いられている。 Conventionally, for example, in the exhaust system of a semiconductor manufacturing apparatus, a needle-type flow rate control valve is used. この従来の一般的な流量制御用バルブにおけるアクチュエータとしては、ポジショナによる制御のもとでダイヤフラム式シリンダによりニードルを直動式に作動させ、若しくはモータの駆動で発生する回転トルクをねじにより直線運動に変換してニードルを作動させるようにした構成が知られている。 The actuator in this typical conventional flow rate control valve, is operated in the direct drive type needle by diaphragm cylinder under the control of the positioner or the rotational torque generated by the drive of the motor into linear motion by the screw configuration so as to actuate the needle after the conversion are known.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体製造装置の排気系では、プロセス圧力(数Torr)とクリーニング圧力(数百Torr)の制御が要求される。 [SUMMARY OF THE INVENTION] In the exhaust system of a semiconductor manufacturing apparatus, control of the process pressure (several Torr) and cleaning pressure (hundreds Torr) are required. 一方、ニードル式流量制御用バルブにおいては、ニードルの制御特性やレンジアビリティにより制御範囲が決まる。 On the other hand, in the needle-type flow rate control valve, the control range is determined by the control characteristics and rangeability of the needle. しかしながら、上記従来のいずれの駆動方式のニードル式流量制御用バルブにおいても、ニードルをリニア(直線的な比例関係)で制御し、レンジアビリティは、 However, in the needle type flow rate control valve of the conventional one driving system, to control the needle in the linear (linear proportional relationship), rangeability is
ニリア特性(直線形流量特性)では15〜30程度であり、イコールパーセンテージ特性(等比率形流量特性) Niria characteristics are (linear flow characteristic) in about 15 to 30, equal percentage characteristic (equal proportions shaped flow characteristics)
では50〜100程度であり、コントロールレンジが狭く、最大コンダクタンスが同程度の場合、高い圧力領域で制御を行うことができなかった。 In is about 50 to 100, narrow control range, when the maximum conductance comparable and could not be controlled at a higher pressure region. 特に、緊急時においては、2秒以下の高速で流路を遮断することが要求されるが、上記従来例の駆動方式によりニードルを高速で制御させると、ハンチング現像を起こしてしまい、圧力変動が大きくなり、ミニマム側を制御することができない。 In particular, in an emergency, but to block the flow path in 2 seconds or less Fast is required, when the control needle at a high speed by the conventional driving method, will undergo hunting development, the pressure fluctuation become large, it is not possible to control the minimum side. このような問題はニードル式流量制御用バルブに限らず、他の形式、例えば、遮断用バルブでも同様であった。 Such a problem is not limited to the needle-type flow rate control valve, other forms, for example, it was similar in shutoff valve. また、従来のニードル式流量制御用バルブは流路の遮断には用いることができないため、遮断用バルブを併用しているため、非経済的であった。 Further, conventional needle-type flow rate control valve for can not be used for blocking the flow path, since the combination of blocking valve was uneconomical.

【0004】本発明の第1の目的は、弁体を高速で作動させることができるとともに、ミニマム領域において分解能を高めながら弁体の制御性を向上させることができ、したがって、高速作動と高い圧力領域の制御性の両方を同時に満足することができるようにした流量制御用バルブを提供するにある。 [0004] The first object of the present invention, it is possible to operate the valve body at high speed, while increasing the resolution in the minimum area can improve the controllability of the valve body, thus, high-speed operation and high pressure to provide a flow control valve which is to be able to satisfy both of the control of the region at the same time.

【0005】本発明の第2の目的は、1台で流量制御機能と遮断機能を有し、半導体製造装置の排気系におけるプロセス圧力とクリーニング圧力の制御のように広範囲な圧力制御を行うことができ、経済性の向上を図ることができるようにした流量制御用バルブを提供するにある。 A second object of the present invention has a blocking function and flow control function in one, is possible to perform a wide range of pressure control as the control of the process pressure and the cleaning pressure in the exhaust system of a semiconductor manufacturing apparatus can, to provide a flow control valve to be able to improve the economy.

【0006】本発明の第3の目的は、停電時においても弁推力を保持することができて弁座リークを防止することができるようにした流量制御用バルブを提供するにある。 A third object of the present invention is to provide a flow control valve to be able to be able to hold the valve thrust also prevents the valve seat leakage during power failure.

【0007】 [0007]

【課題を解決するための手段】本発明の流量制御用バルブは、弁体の高速作動と高い圧力領域の制御性の両方を同時に満足するために、流路、この流路の途中に弁座を有するバルブボディと、上記弁座の穴を開放し、若しくは遮断する弁体と、この弁体を正弦曲線運動させるクロススライダクランク機構およびこのクロススライダクランク機構の駆動源を有するアクチュエータとを備えたものである。 Means for Solving the Problems] flow control valve of the present invention, the valve seat in order to satisfy both the controllability of the high-speed operation and high pressure region of the valve body at the same time, the channel, in the middle of the channel a valve body having to open the hole of the valve seat, or the blocked valve body, comprising an actuator having a driving source of the cross slider crank mechanism and the cross slider crank mechanism to the valve body is sinusoidal motion it is intended.

【0008】本発明の他の流量制御用バルブは、広範囲な圧力制御を行うために、上記構成において、弁体が、 [0008] Another flow control valve of the present invention, in order to perform a wide range of pressure control, in the above configuration, the valve body,
弁座の穴に挿入され、若しくは離脱されるように軸方向の長さが短く形成されたニードル部と、上記弁座にその穴を閉塞するようにシール状態に当接され、若しくは離隔される開閉部とを備えたものである。 Is inserted into the hole of the valve seat, or a needle unit length in the axial direction is formed shorter as detached, in contact with the sealed state so as to close the hole in the valve seat or is spaced apart it is obtained by a switching unit.

【0009】そして、上記各構成において、弁体を弁座側へ付製するようにばねを有する定圧機構を備えることができる。 [0009] In each of the above structures may comprise a constant pressure mechanism having a spring so as to made with the valve body to the valve seat side.

【0010】また、上記各構成において、弁体を加熱するための内部加熱手段を備え、また、バルブボディにおける弁座および弁体を囲む部分の外面を被覆するように外部加熱手段を備えることができる。 [0010] In the above structure, an internal heating means for heating the valve body, also be provided with external heating means to cover the outer surface of the portion surrounding the valve seat and the valve element in the valve body it can.

【0011】弁体が開閉部を備えている場合には、弁座側に上記開閉部に圧接するためのシールリングを備えることもできるが、組立て、交換等の作業において、上記開閉部に弁座に圧接するためのシールリングを備えるのが好ましい。 [0011] When the valve body is provided with a closing part, which may be provided with sealing rings for pressure contact with the opening and closing portion in the valve seat side, assembled, in operations such as replacement, the valve to the closing part preferably includes a seal ring for pressing the seat.

【0012】上記アクチュエータのクロススライダクランク機構として、弁体を移動させるために直線状に移動可能に設けられ、凹所を有するスライダと、このスライダの凹所に回転可能に嵌合された偏心カムとを備え、アクチュエータの駆動源として上記偏心カムを回転させるモータを用いることができ、停電時においても弁推力を保持するために、上記偏心カムの下死点で弁体が弁座の穴を遮断するように構成するのが好ましい。 [0012] As the cross slider crank mechanism of the actuator, movable linearly provided to move the valve element, slider and rotatably fitted in the recess of the slider engaged the eccentric cam having a recess with the door, as a drive source of the actuator can be used motor for rotating the eccentric cam, in order to hold the valve thrust even during a power failure, the valve body at the bottom dead center of the eccentric cam hole of the valve seat preferably arranged to shut off.

【0013】上記定圧機構として、ステムの端部に取付けられ、スライダの軸部に軸心方向に沿って移動可能に嵌合されたステムコネクタと、上記スライダと上記ステムコネクタとの間に介在され、弁体による弁座の穴の遮断方向へ上記ステムコネクタを付製するばねと、上記スライダの軸部に取付けられ、上記ステムコネクタに係合し得るストッパとを備えることができる。 [0013] As the constant pressure mechanism, attached to the end of the stem, the stem connector is fitted to be movable along the axial direction on the shaft portion of the slider, interposed between the slider and the stem connector may comprise a spring which made with the stem connector to cut off direction of the hole of the valve seat by the valve body, mounted on the shaft portion of the slider, and a stopper engageable with the stem connector.

【0014】上記弁体の開閉部を円盤状に形成し、外周縁部にシール部を設け、このシール部の内周に基端側に至るに従い、次第に拡開する保持面を形成し、上記上記弁体のニードル部を上記シール部よりも小径で短く形成し、弁座の穴に挿入される前部側の外周に先端側に至るに従い、次第に縮小する流量調整面を形成し、基部側の外周に基端側に至るに従い、次第に縮小する保持面を形成し、上記開閉部に上記シール部の内側において上記ニードル部をねじにより取付け、上記シール部の保持面と上記ニードル部の保持面とで奥側から開放側に至るに従い、次第に幅狭となるように形成された環状溝にシールリングをその外周頂部が突出した状態で離脱防止し得るように保持することができる。 [0014] The opening and closing portion of the valve body is formed into a disk shape, the seal portion provided on an outer circumferential edge portion, in accordance reaches the proximal side to the inner periphery of the seal portion to form a holding surface for gradually widening, the the needle portion of the valve body is formed shorter in diameter than the seal portion, in accordance reaches the front end side to the front side outer periphery of which is inserted into the hole of the valve seat to form a flow regulating surface gradually decreases, the base-side according reaches the proximal side to the outer periphery of, to form a holding surface for gradually reduced, attached by a screw to the needle portion in the inside of the sealing portion to the opening and closing portion, the holding surface of the sealing portion and the holding surface of the needle portion and in accordance extending from the rear side to the open side, may be its outer top seal ring in an annular groove formed so as to gradually narrow to hold so as to prevent withdrawal so as to protrude. このような弁体にあっては、そのニードル部における前部側の流量調整面が曲面を有するように形成されるのが好ましい。 In such an valve body, preferably the flow rate adjusting surface of the front side is formed to have a curved surface at the needle portion.

【0015】上記のように弁体のアクチュエータとして弁体を正弦曲線運動させるクロススライダクランク機構を用いることにより、中間部では弁体を高速で作動させることができ、ミニマム領域では弁体を正弦曲線の頂点付近で作動させて分解能を高めながら弁体の制御性を向上させることができる。 [0015] By using the cross slider crank mechanism which sinusoidal motion of the valve body as an actuator of the valve body as described above, the intermediate portion may actuate the valve at high speed, sinusoidal valve body in minimum area vertices near in actuate thereby improving the controllability of the valve body while increasing the resolution.

【0016】上記のように弁体が、ニードル部と開閉部とを備え、1台で流量制御機能と遮断機能とを有することにより、レンジアビリティが大きく、コントロールレンジが広くなるので、半導体製造装置の排気系におけるプロセス圧力とクリーニング圧力の制御のように広範囲な圧力制御を行うことができる。 The valve body as described above, and an opening and closing portion needle portions, by having a shielding function and flow control function in one, rangeability is large, since the control range becomes wide, the semiconductor manufacturing device it is possible to perform a wide range of pressure control as the control of the process pressure and the cleaning pressure in the exhaust system.

【0017】上記のようにクロススライダクランク機構が、凹所を有するスライダと、このスライダの凹所に偏心回転可能に嵌合された偏心カムとを備え、上記偏心カムの下死点で弁体が弁座の穴を遮断するように構成することにより、停電時において電磁ブレーキがなくても弁推力を保持することができる。 The cross slider crank mechanism as described above, comprises a slider having a recess, and an eccentric cam which is eccentrically rotatably fitted in the recess of the slider, the valve body at the bottom dead center of the eccentric cam There by configured to block the hole of the valve seat, it is possible to hold the valve thrust even without electromagnetic brake during a power failure.

【0018】 [0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention. まず、本発明の第1の実施形態について説明する。 First, a description will be given of a first embodiment of the present invention. 図1は本発明の第1の実施形態に係る流量制御用バルブを示し、開弁状態の縦断面図、図2は同流量制御用バルブを示し、開弁状態の縦断面図、図3は同流量制御用バルブにおける弁体とステムとの取付け状態を示す拡大断面図、図4は同流量制御用バルブの開弁時におけるアクチュエータの状態を示す一部破断背面図、図5は同流量制御用バルブの閉弁時におけるアクチュエータの状態を示す一部破断背面図、図6 Figure 1 shows a flow control valve according to a first embodiment of the present invention, longitudinal sectional view of the open state, FIG. 2 shows the same flow control valve, longitudinal sectional view of the open state, FIG. 3 enlarged cross-sectional view showing a mounted state of the valve body and the stem at the same flow control valve, Figure 4 is a partially broken rear view showing a state of the actuator when the valve opening of the flow control valve, Figure 5 is the flow control partially broken rear view showing a state of the actuator at the time of closing of use the valve, Fig. 6
は同流量制御用バルブのアクチュエータに用いるスライダを示す平面図、図7は同流量制御用バルブにおけるアクチュエータのスライダとステムとの連結部を示す拡大断面図である。 Is a plan view illustrating a slider used in the actuator of the flow control valve, FIG. 7 is an enlarged sectional view showing the connecting portion of the slider and the stem of the actuator in the same flow control valve.

【0019】図1、図2に示すように、バルブボディ1 [0019] As shown in FIGS. 1 and 2, the valve body 1
の頂部開放部にボンネット2の底板3のフランジ部4がボルト5により取付けられ、ボンネット2の頂部開放部にアクチュエータベース6がボルト7により取付けられている。 Flange 4 of the bottom plate 3 of the hood 2 at the top opening of the attached by bolts 5, the actuator base 6 is mounted by bolts 7 to the top opened end of the hood 2. 弁本体部2に一対の流路ポート8、9が形成され、第1の流路ポート8は弁座10の穴11と連続して形成され、第1の流路ポート8、穴11、弁室12および第2の流路ポート9と連通する流路13が形成されている。 A pair of flow path ports 8 and 9 to the valve body portion 2 is formed, the first flow path port 8 is formed continuously with the hole 11 of the valve seat 10, the first channel port 8, holes 11, the valve chamber 12 and a second flow path port 9 and the flow path 13 that communicates is formed.

【0020】弁室12内には弁体14が設けられる。 The valve body 14 is provided in the [0020] valve chamber 12. この弁体14は、本実施形態においては図1ないし図3に示すように、開閉部15とニードル部16とを備えている。 The valve body 14, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, and a closing portion 15 and the needle portion 16. 開閉部15は円盤状に形成され、前面側の外周縁部にシール部17が設けられている。 Closing portion 15 is formed in a disk shape, the seal portion 17 is provided on the outer peripheral edge portion of the front side. 開閉部15の背面側外周部には筒体18が一体に設けられ、筒体18の基端部にはフランジ部19が一体に設けられている。 On the back side outer peripheral portion of the closing part 15 the cylindrical body 18 is provided integrally, the proximal end portion of the cylindrical body 18 a flange portion 19 is integrally provided. 開閉部15の背面側には筒体18の内側に凹入されたねじ穴2 Screw holes 2 on the back side that is recessed to the inside of the cylindrical body 18 of the closing part 15
0が形成されている。 0 is formed. ニードル部16はシール部17よりも小径で短い筒状に形成され、開閉部15の前面側にシール部17の内方においてボルト21により周上複数箇所(例えば、120度ごとの均等割り位置の計3箇所)で固定され、ボルト21の頭部はニードル部16の前面から突出しないように埋設されている。 The needle portion 16 is formed in a short cylindrical shape with a diameter smaller than the seal portion 17, the circumferential upper plurality of locations by bolts 21 in the inside of the seal portion 17 on the front side of the opening and closing section 15 (e.g., evenly split position of every 120 degrees fixed with a total of three points), the head of the bolt 21 is embedded so as not to protrude from the front surface of the needle portion 16. シール部1 Seal part 1
7の内周は基端側に至るに従い、次第に拡開するテーパ状の保持面22に形成されている。 The inner circumference of 7 in accordance reaches the proximal side and is tapered retaining surface 22 which gradually expanded. ニードル部16の外周には基部側寄り位置に段部23aが形成され、段部2 The outer periphery of the needle portion 16 stepped portion 23a is formed in the base side closer position, the stepped portion 2
3aの前部側には先端に至るに従い、次第に縮小するテーパ状の流量調整面23bが形成されている。 According reaches the tip in 3a front side of a tapered flow regulating surface 23b which gradually decreases are formed. 本実施形態にあっては、流量調整面23bが、その基部側寄り位置の前方において曲面、例えば、回転楕円面(砲弾型外面)を有するように形成されている。 In the present embodiment, the flow rate adjusting surface 23b is curved in front of the proximal position near, for example, is formed to have a rotational ellipsoid (shell type outer surface). 段部23aの後方における基部側が基端側に至るに従い、次第に縮小するテーパ状の保持面23cに形成されている。 According base side at the rear of the stepped portion 23a reaches the proximal side and is tapered retaining surface 23c that gradually decreases. 保持面2 Holding surface 2
2、23cにより奥側から開放側に至るに従い、次第に幅狭となる環状溝24が形成されている。 According extending from the rear side to the open side, an annular groove 24 which becomes gradually narrower is formed by 2,23C. この環状溝2 The annular groove 2
4にシールリング(Oリング)25がその外周頂部を突出させた状態で離脱防止されるように保持されている。 It is held so as 4 the seal ring (O-ring) 25 is detached prevented in a state of being projected the outer peripheral top.

【0021】ボンネット2の底板3の中央部に形成された穴26とアクチュエータベース6の中央部に形成された穴27にブッシュ28と29を介してステム30の中間部と上部が軸方向に移動可能に挿通されている。 The moving intermediate portion of the stem 30 through the bushes 28 and 29 in a hole 27 formed in the central portion of the hole 26 formed in the central portion of the bottom plate 3 of the hood 2 and the actuator base 6 and top in the axial direction to be able to have been inserted. ステム30の先端にはヒータベースを兼用するコネクタ31 Connector to the distal end of the stem 30 also serves as a heater base 31
がボルト32により固定され、コネクタ31の円板状部の外周に形成されたねじ33と弁体14のねじ穴20とが螺合されて弁体14とステム30とが固定状態に接続されている。 There are fixed by bolts 32, and the screw 33 and the screw hole 20 is screwed the valve body 14 and the stem 30 of the valve body 14 formed on the outer periphery of the disc-shaped portion of the connector 31 is connected in a fixed state there. そして、ステム30と弁体14とが一体的に軸方向に沿って前進されることにより、弁体14のニードル部16が弁座10の穴11に挿入されるとともに、開閉部15のシールリング25が弁座10に穴11 By the stem 30 and the valve element 14 is advanced along the integrally axially, together with the needle portion 16 of the valve body 14 is inserted into the hole 11 of the valve seat 10, the seal ring of the opening and closing section 15 25 is a hole 11 in the valve seat 10
の外周部において圧接されて穴11、すなわち、流路1 It is pressed against the outer peripheral portion the holes 11, i.e., channel 1
3が遮断状態で閉塞される。 3 is closed in a cutoff state. これとは逆に、ステム30 On the contrary, the stem 30
と弁体14とが一体的に軸方向に沿って後退されることにより、弁体14の開閉部15のシールリング25が弁座10から離隔されるとともに、ニードル部16が弁座10の穴11から離脱され、穴11が解放されて流路1 Holes and by the valve body 14 and is retracted along the integrally axially, together with the seal ring 25 of the closing portion 15 of the valve body 14 is spaced from the valve seat 10, the needle portion 16 of the valve seat 10 11 is detached from the flow path 1 hole 11 is released
3が連通される。 3 is communicated.

【0022】ボンネット2の底板3の内側とバルブボディ1の頂部側開放部との間に支持部材34が取付けられ、この支持部材34と弁体14側のフランジ部19とにベローズ35の両端部が溶接され、ステム30、弁体14の移動に伴って伸縮されるようになっている。 The support member 34 is mounted between the inner and the top side opening of the valve body 1 of the bottom plate 3 of the hood 2, both end portions of the bellows 35 and the flange portion 19 of the support member 34 and the valve body 14 side There are welded, the stem 30, and is expanded and contracted with the movement of the valve body 14. ステム30の中間部上にはスイベルストッパ36の基部が固定され、スイベルストッパ36の先端二股状部にはアクチュエータベース6にステム30の軸方向と平行に取付けられたピラー37が挿通され、これらスイベルストッパ36とピラー37とでステム30、弁体14等が回転阻止され、軸方向にのみ移動可能となっている。 The on an intermediate portion of the stem 30 is fixed the base of the swivel stopper 36, the tip bifurcated portion of the swivel stopper 36 pillars 37 mounted parallel to the axial direction of the stem 30 is inserted into the actuator base 6, these swivel stem 30 between the stopper 36 and the pillar 37, the valve body 14 and the like is rotated prevented, which is only movable in the axial direction.

【0023】図1、図2、図4ないし図7に示すように、アクチュエータベース6上にはステム30を挟ような位置で一対のコラム38、39の基部が固定され、コラム38、39の先端部間には支持板40が固定されている。 [0023] 1, 2, as shown in FIGS. 4-7, the base of a pair of columns 38 and 39 are fixed to the stem 30 by squeezing such positions on the actuator base 6, column 38, 39 between tip support plate 40 is fixed. アクチュエータベース6と支持板40との間にはコラム39側寄り位置で一対のシャフト41がステム3 A pair of shafts 41 in the column 39 side toward the position between the actuator base 6 and the support plate 40 is a stem 3
0等の移動方向に沿うように取付けられている。 It is mounted along the direction of movement of such 0. スライダ42は頂部側と基部側の中央部に軸部43と44が一体に設けられ、前側部に軸方向に離隔して対向する支持板45、46が設けられて前方と側方が開放された凹所47が形成され、背部側中央部に軸方向に沿う長穴48 The slider 42 is shaft portion 43 and 44 is provided integrally with the central portion of the top side and the base side, the support plate 45 and 46 opposite to and separated from the front portion in the axial direction is provided toward the front and the side is opened recess 47 is formed, the long hole 48 of the back side central portion along the axial direction
が形成され、長穴48の両側部に軸方向に沿って貫通穴49が形成されている。 There is formed, and through holes 49 along the axial direction are formed on both sides of the slot 48. 各貫通孔49における頂部側は大径孔50に形成され、各大径孔50にリニアベアリング51が設けられている。 The top side of each through hole 49 is formed in the large diameter hole 50, and linear bearings 51 are provided on each of the large-diameter hole 50. リニアベアリング51上でスライダ42の頂面に押さえ部材52がねじ53により取付けられ、リニアベアリング51が抜け止めされている。 Attached by member 52 screw 53 pressing the top surface of the slider 42 on linear bearings 51, linear bearings 51 are retained. そして、スライダ42は貫通穴49がシャフト41 Then, the slider 42 through hole 49 is a shaft 41
に遊合されるとともに、リニアベアリング51がシャフト41に嵌合され、シャフト41に沿って移動可能に取付けられている。 In conjunction with the loosely fitted, linear bearing 51 is fitted to the shaft 41, is mounted movably along the shaft 41.

【0024】偏心カム54は円板55の外周にニードルベアリング56が嵌合されている。 The eccentric cam 54 is a needle bearing 56 on an outer periphery of the disc 55 is fitted. 円板55の偏心位置にキー溝付きの穴57が形成されている。 Holes 57 with keyway is formed in an eccentric position of the disk 55. この偏心カム54はスライダ42の凹所47に収められ、支持板4 The eccentric cam 54 is housed in the recess 47 of the slider 42, the support plate 4
5、46の内面に沿って偏心回転されるようになっている。 It is adapted to be eccentrically rotated along the inner surface of 5,46. そして、偏心カム54の偏心往復回転によりスライダ42が軸方向に前進、若しくは後退するように移動されるようになっている。 Then, the slider 42 is adapted to be moved so as to advance in the axial direction, or retracted by the eccentric reciprocating rotation of the eccentric cam 54.

【0025】上記ステム30の基端には軸方向に沿って凹入穴58が形成され、凹入穴58の内周にはねじ59 [0025] The above the proximal end of the stem 30 recessed hole 58 in the axial direction is formed, the screw on the inner circumference of the recessed holes 58 59
が形成されている。 There has been formed. このねじ59に筒状のステムコネクタ60の下部外周に形成されたねじ61が螺入されている。 The screw 61 formed on the lower periphery of the tubular stem connector 60 to the screw 59 is screwed. このステムコネクタ60はスライダ42の軸部44 The stem connector 60 is shaft portion 44 of the slider 42
に軸方向に沿って移動可能に嵌合されている。 It is fitted movably in the axial direction. スライダ42の底面とステムコネクタ60の頂面との間には軸部44の外周において弁座締切り用の皿ばね62が複数枚介在され、この皿ばね62の反撥力によりステムコネクタ60、ステム30、弁体14が前進方向に付勢されるようになっている。 Disc spring 62 for the valve seat deadline in the outer periphery of the shaft portion 44 between the top surface of the bottom of the slider 42 and the stem connector 60 is plural intervening stem connector 60 by repulsive force of the disc spring 62, the stem 30 , the valve body 14 is adapted to be biased in the forward direction. 軸部44の底部にはステム30の凹入穴58内でステムコネクタ60の端面に対向するように、ストッパ63がボルト64により取付けられ、このストッパ63によりステムコネクタ60がスライダ42 As the bottom of the shaft portion 44 is opposed to the end face of the stem connector 60 in the recessed hole 58 of the stem 30, the stopper 63 is attached by bolts 64, stem connector 60 by the stopper 63 is a slider 42
の軸部44から離脱防止されている。 It is separation prevention from the shaft portion 44. そして、上記のように偏心カム54の偏心往復回転によりスライダ42が軸方向に前進され、若しくは後退されることにより、皿ばね62を介してステムコネクタ60、ステム30および弁体14が前進され、若しくは後退され、上記のように弁座10の穴11が遮断され、若しくは開放されるようになっている。 Then, the slider 42 by the eccentric reciprocating rotation of the eccentric cam 54 as described above is advanced axially, or by being retracted, the stem connector 60 via the disc spring 62, the stem 30 and the valve body 14 is advanced, or it is retracted, so that the hole 11 of the valve seat 10 as described above is blocked, or is opened. そして、皿ばね62の反撥力により弁体14が弁座11に対して加圧され、弁座10の穴11 Then, the valve body 14 is pressed against the valve seat 11 by the repulsive force of the disc spring 62, the hole 11 of the valve seat 10
を確実に遮断することができるようになっている。 The thereby making it possible to reliably cut off. また、この弁体14による弁座10の穴11の遮断状態では偏心カム54が下死点となるように設定されている(図2、図5参照)。 Further, the eccentric cam 54 is set such that the bottom dead center in the blocked state of the hole 11 of the valve seat 10 by the valve body 14 (see FIGS. 2 and 5).

【0026】一方のコラム38の穴65および前面にはステッピングモータ66が取付けられ、ステッピングモータ66の出力軸67が偏心カム54の穴57に挿入されている。 [0026] The holes 65 and the front of one of the column 38 is mounted a stepping motor 66, the output shaft 67 of the stepping motor 66 is inserted into the hole 57 of the eccentric cam 54. 穴57のキー溝と出力軸67のキー溝とに跨ってキー68が挿入され、出力軸67と偏心カム54とが一体的に回転されるようになっている。 Key 68 is inserted over the keyway hole 57 and the key groove of the output shaft 67, the output shaft 67 and the eccentric cam 54 is adapted to be rotated integrally. したがって、 Therefore,
ステッピングモータ66の出力軸67がいずれかの方向に回転されることにより、上記のように偏心カム54が回転され、弁体14により弁座10の穴11が遮断され、若しくは開放されるようになっている。 When the output shaft 67 of the stepping motor 66 is rotated in either direction, as the eccentric cam 54 as described above is rotated, the hole 11 of the valve seat 10 is blocked by the valve element 14, or is opened going on. 出力軸67 The output shaft 67
の先端はスライダ42の長穴48内に突出されている。 Tip is protruded long hole 48 of the slider 42.

【0027】一方のコラム39の中央部に形成された穴69にベアリング70が設けられ、このベアリング70 The bearing 70 in a hole 69 formed in a central portion of one column 39 is provided, the bearing 70
の内側にシャフト71の中間部が回転可能に支持されている。 An intermediate portion of the shaft 71 to the inside is rotatably supported. シャフト71の前側の穴に上記出力軸67の突出部が挿入され、両者がねじ72により一体に回転し得るように固定されている。 Protrusion of the output shaft 67 is inserted in front of the hole in the shaft 71, both are fixed for rotation together by a screw 72. コラム39には支持フレーム7 The column 39 support frame 7
3が取付けられ、この支持フレーム73にフォトセンサ74が取付けられている。 3 is attached, the photosensor 74 is mounted on the support frame 73. シャフト71の後側部上にはセンサドッグ75が取り付けられている。 Sensor dog 75 on the rear side of the shaft 71 is mounted. したがって、 Therefore,
これらフォトセンサ74とセンサドッグ75とにより偏心カム54の回転角度、すなわち、弁体14による弁座10の穴11の遮断と開放を検出するようになっている。 Rotation angles of the photo sensor 74 and the sensor dog 75 and the eccentric cam 54, that is, in order to detect the opening and blocking of the hole 11 of the valve seat 10 by the valve body 14. コラム39には支持フレーム76が取付けられ、支持フレーム76にはポテンショメータ77が取付けられている。 A support frame 76 mounted to the column 39, the potentiometer 77 is mounted to the support frame 76. シャフト71の基端部上にはタイミングベルトプーリ78が取付けられ、ポテンショメータ77の回転軸上にはタイミングベルトプーリ79が取付けられ、これらのタイミングベルトプーリ78、79にタイミングベルト80が掛けられている。 The on the base end portion of the shaft 71 is a timing belt pulley 78 is mounted, the timing belt pulley 79 mounted on the rotary shaft of the potentiometer 77, the timing belt 80 is hung on these timing belt pulleys 78 and 79 .

【0028】そして、上記のようにステッピングモータ66の駆動により偏心カム54が回転される際にシャフト71、タイミングベルトプーリ78が回転され、タイミングベルト80を介してタイミングベルトプーリ79 [0028] Then, the shaft 71, the timing belt pulley 78 is rotated when the eccentric cam 54 by the drive of the stepping motor 66 as described above is rotated, the timing belt pulley 79 through a timing belt 80
およびポテンショメータ77の回転軸が回転されることにより、偏心カム54の回転角度、すなわち、弁体14 And by the rotation shaft of the potentiometer 77 is rotated, the rotation angle of the eccentric cam 54, i.e., the valve body 14
による弁座10の穴11の遮断状態が検出され、ステッピングモータ66の駆動にフィードバックされるようになっている。 Cut-off state of the hole 11 of the valve seat 10 by are detected, are fed back to the driving of the stepping motor 66. 上記構成のアクチュエータはステッピングモータ66の一部が突出する状態でコラム38、39等に取り付けられたカバー81により覆われている。 The actuator having the above structure is covered by a cover 81 attached to the column 38, 39 or the like in a state in which a part of the stepping motor 66 protrudes.

【0029】バルブボディ1における流路13を囲む部分の外面を被覆するように外部加熱手段82が設けられている。 The external heating means 82 so as to cover the outer surface of the portion surrounding the passage 13 in the valve body 1 is provided. この外部加熱手段82は発熱線を埋設した面状ヒータ(シリコンゴムヒータ)83とその外側を覆うシリコンスポンジ製の保温カバー84とを有し、面状ヒータ83がバルブボディ1の外面に接触状態に設けられている。 The external heating means 82 has a the plane heater (silicon rubber heater) 83 which is embedded a heating wire and insulation cover 84 made of silicone sponge covering the outer contact surface heater 83 on the outer surface of the valve body 1 state It is provided to. 面状ヒータ83の発熱線に接続された導線85が電源(図示省略)に接続されている。 Conductor 85 connected to the heating wire of the planar heater 83 is connected to a power source (not shown). そして、電源から導線84を介して発熱線に通電することにより発熱させて弁本体2を外部から加熱することができる。 Then, it is possible to heat the valve body 2 from the outside by heat by energizing the heating wire via a lead 84 from the power supply.

【0030】ステム30の先端側の外側、ベローズ35 The outside of the front end side of the stem 30, the bellows 35
の内側でコネクタ31上に内部加熱手段86が設けられている。 Internal heating means 86 is provided on the connector 31 on the inside. この内部加熱手段86として、シーズヒータ8 As the internal heating means 86, sheathed heater 8
7が用いられ、このコイル状に巻かれたシーズヒータ8 7 is used, a sheath heater 8 wound around the coil
7と熱電対88がステム30の先端側の外側で、ベローズ35の内側に設けられ、シーズヒータ87の一方の延長部はコネクタ31の円板状部上にワッシャ89により押さえられている。 Outside the 7 and thermocouple 88 of the stem 30 distal end side, it is provided inside the bellows 35, one extension of the sheathed heater 87 is pressed by the washer 89 on the disc-shaped portion of the connector 31. 熱電対88の一方の延長部はワッシャ89上にワッシャ90により押さえられ、ワッシャ9 One extension of the thermocouple 88 is pressed by the washer 90 on the washer 89, the washer 9
0はステム30の先端部で押さえられている。 0 is pressed by the tip of the stem 30. シーズヒータ87に接続された導線91がボンネット2の底板3 Conductor 91 connected to the sheathed heater 87 is the bottom plate 3 of the hood 2
に形成された穴から外部に導びかれ、電源に接続されている。 Outside him guide beauty from a hole formed in and connected to a power source. そして、電源から導線91を介してシーズヒータ87に通電することにより発熱させて弁体14およびベローズ35を加熱することができる。 Then, by heating by energizing the sheath heater 87 from the power supply via conductors 91 can be heated valve body 14 and the bellows 35.

【0031】以上の構成において、以下、その動作について説明する。 [0031] In the above configuration, the following, the operation will be described. 今、図1および図4に示すように、偏心カム54の偏心回転位置によるスライダ42、ステムコネクタ60、ステム30、コネクタ31および弁体14 Now, as shown in FIGS. 1 and 4, the slider 42 by the eccentric rotation position of the eccentric cam 54, stem connector 60, the stem 30, the connector 31 and the valve body 14
が軸方向に沿って後退され、弁体14の開閉部15におけるシールリング25が弁座10から離隔されるとともに、ニードル部16が弁座10の穴11から離脱され、 There is retracted along the axial direction, with the seal ring 25 is spaced from the valve seat 10 in the closing portion 15 of the valve body 14, the needle portion 16 is disengaged from the hole 11 of the valve seat 10,
流路13が開放されてガスが流れているものとする。 Passage 13 is opened and that the gas is flowing.

【0032】この状態で、上記のようにステッピングモータ66を駆動してその出力軸76を回転させ、偏心カム54を図4において時計方向に約140度の角度で偏心回転させることにより、図2および図5に示すように、スライダ42、ステムコネクタ60、ステム30、 [0032] In this state, by driving the stepping motor 66 as described above by rotating the output shaft 76, by eccentric rotation at an angle of about 140 degrees in a clockwise direction in FIG. 4 the eccentric cam 54, FIG. 2 and as shown in FIG. 5, the slider 42, stem connector 60, the stem 30,
コネクタ31および弁体14を軸方向に沿って前進させるとともに、シーズヒータ87、熱電対88およびベローズ35を伸長させる。 The connector 31 and the valve body 14 causes to advance along the axial direction, the sheath heater 87, to extend the thermocouple 88 and the bellows 35. これに伴い、弁体14のニードル部16の先端側の流量調整面23bを弁座10の穴1 Accordingly, the hole 1 of the needle part 16 the valve seat 10 to the distal end side of the flow control surface 23b of the valve element 14
1に除々に挿入してガスの流量を順次制御することができる。 Insert gradually to 1 can sequentially control the flow rate of the gas. 更に、スライダ42、ステム30、弁体14等を前進させることにより、皿ばね62の加圧力によりニードル部16の流量調整面23bの基部まで弁座10の穴11にこれを閉じるように挿入するとともに、開閉部1 Further, the slider 42, the stem 30, by advancing the valve body 14 or the like, inserted to close this hole 11 of the valve seat 10 to the base of the flow control surface 23b of the needle portion 16 by the pressing force of the disc spring 62 together, closing part 1
5のシールリング25を弁座10に穴11の外周部において圧縮状態で押圧させ、穴11、すなわち、流路13 5 of the seal ring 25 is pressed in a compressed state at the outer periphery of the hole 11 in the valve seat 10, bore 11, i.e., the flow path 13
を遮断し、ガスの流れを遮断することができる。 Blocked, it is possible to cut off the flow of gas. このとき、上記のように本実施形態においては、弁体14のシールリング25を弁座10に押圧するようにしているので、皿ばね62を有する定圧機構を用いなくても弁座1 At this time, in the present embodiment as described above, since the seal ring 25 of the valve body 14 is to press the valve seat 10, without using the constant-pressure mechanism having a disc spring 62 the valve seat 1
0を確実に締め切ることができるが、上記定圧機構を用いることにより、シールリング25の圧縮量を容易に設定することができ、しかも、仮にシールリング25が変形しても弁推力を保持して弁座10を確実に締め切ることができる。 Can be shut up to 0 to ensure, by using the above constant pressure mechanism, a compression amount of the seal ring 25 can be easily set, moreover, to hold the valve thrust even if the seal ring 25 is deformed it can be shut up the valve seat 10 to ensure.

【0033】また、ステッピングモータ66を駆動してその出力軸67を逆回転させ、偏心カム54を逆方向に約140度の角度で偏心回転させることにより、図1および図4に示すように、スライダ42、ステムコネクタ60、ステム30、コネクタ31および弁体14を軸方向に沿って後退させるとともに、シーズヒータ87、熱電対88およびベローズ35を圧縮させる。 Further, by driving the stepping motor 66 is reversely rotating the output shaft 67, by eccentric rotation at an angle of about 140 degrees eccentric cam 54 in the reverse direction, as shown in FIGS. 1 and 4, the slider 42, stem connector 60, the stem 30, the connector 31 and the valve body 14 together with the retract along the axial direction, the sheath heater 87, thereby compressing the thermocouple 88 and the bellows 35. これに伴い、弁対14の開閉部15におけるシールリング25を弁座10から離隔させ、ニードル部16の流量調整面2 Accordingly, by separating the sealing ring 25 in the opening portion 15 of the valve pair 14 from the valve seat 10, flow rate regulating surface 2 of the needle part 16
3bを弁座10の穴11内で除々に後退させてガスの流量を順序制御することができる。 3b the retracted gradually in the hole 11 of the valve seat 10 can be order control the flow rate of the gas. 更に、スライダ42、 In addition, the slider 42,
ステム30、弁体14等を後退させることにより、ニードル部16を弁座10の穴11から離脱させ、穴11、 Stem 30, by retracting the valve element 14 and the like, to disengage the needle 16 from the hole 11 of the valve seat 10, bore 11,
すなわち、流路13を開放することができる。 That is, it is possible to open the flow path 13.

【0034】上記のように弁体14による弁座10の穴11の開閉についてはステッピングモータ66の出力軸67と連結されたシャフト71の回転角度をセンサドッグ75とフォトセンサ74とで検出するとともに、タイミングベルトプーリ78、タイミングベルト80、タイミングベルトプーリ79等を介してポテンショメータ7 [0034] and detects by the sensor dog 75 and the photosensor 74 to the rotation angle of the shaft 71 which is connected to the output shaft 67 of the stepping motor 66 for opening and closing the hole 11 of the valve seat 10 by the valve body 14 as described above , timing belt pulley 78, timing belt 80, the potentiometer 7 through a timing belt pulley 79, etc.
7で検出してステッピングモータ66をフィードバック制御することができるので、弁体14の開度設定を確実に行うことができる。 It is possible to feedback control of the stepping motor 66 is detected by 7, can be reliably opening setting of the valve body 14.

【0035】そして、上記のように弁体14のアクチュエータとして偏心カム54、スライダ42等から成り、 [0035] Then, consists eccentric cam 54, the slider 42 like as the actuator of the valve body 14 as described above,
弁体14を正弦曲線運動させるクロススライダクランク機構を用いているので、弁体14の制御においてはイコールパーセント特性になり、中間部では弁体14を高速で作動させることができ、流量のミニマム領域では弁体14を正弦曲線の頂点付近で作動させて分解能を高めることができ、バイパスバルブ機構と同じソフト排気を行うできる。 Since the valve element 14 is used cross slider crank mechanism to sinusoidal motion, becomes equal percentage characteristic in the control of the valve body 14, the intermediate portion may actuate the valve body 14 at a high speed, a flow rate of minimum area in the valve element 14 is operated in the vicinity of the apex of the sinusoidal curve can be enhanced resolution, you can do the same soft and exhaust bypass valve mechanism. そして、弁体14のニードル部16における流量調整面23bを曲面、例えば、回転楕円面に形成することにより、更に一層、分解能を高めることができる。 Then, the curved flow regulating surface 23b of the needle portion 16 of the valve body 14, for example, by forming the spheroidal can even further enhance the resolution. しかも、弁体14を弁座10に対してソフトランディングさせることができるので、振動やパーティクルの発生を少なく抑制することができる。 Moreover, since it is possible to soft-landing the valve element 14 against the valve seat 10, it is possible to reduce suppress the generation of vibration and particles. また、上記のように弁体14がニードル部16と開閉部15とを備え、1 Further, the valve body 14 as described above includes a needle portion 16 and the closing portion 15, 1
台で流量制御と遮断機能とを有するので、レンジアビリティが大きく、コントロールレンジが広くなるので、半導体製造装置の排気系におけるプロセス圧力とクリーニング圧力の制御のように広範囲な圧力制御を行うことができる。 Because it has a shielding function and flow rate control in the platform, rangeability is large, since the control range becomes wide, it is possible to perform a wide range of pressure control as the control of the process pressure and the cleaning pressure in the exhaust system of a semiconductor manufacturing apparatus . 更に、偏心カム54の下死点で弁体14を弁座10に押圧して弁座締め付け反力が偏心カム54の回転に変換され難くなるように構成している。 Furthermore, the valve seat clamping reaction force presses the valve element 14 in valve seat 10 at the bottom dead center of the eccentric cam 54 is configured to be difficult to be converted into rotation of the eccentric cam 54. したがって、 Therefore,
停電時において電磁ブレーキがなくても弁座締切り推力を保持することができてガスのリークを防止することができるので、信頼性を向上させることができ、しかも、 Since at the time of power failure to be able to retain the valve seat deadline thrust even without electromagnetic brake can prevent leakage of gas, it is possible to improve the reliability, moreover,
駆動用の電気回路をバタフライバルブの駆動部と同一にすることができるので、コントロールも同様の回路機構で共通化することができる。 Since the electrical circuit for driving can be made identical to the driving unit of the butterfly valve, can be shared in the same circuitry also controls.

【0036】また、外部加熱手段82によりバルブボディ1を加熱するとともに、内部加熱手段86により弁体14、ベローズ35を加熱するので、排ガス中に含まれる副生成物が弁本体2の内面、弁体14およびベローズ35の外面等に付着するのを防止することができ、弁体14およびベローズ35等を円滑に作動させることができ、しかも、メンテナンス費を低減することができる。 Further, while heating the valve body 1 by an external heating means 82, the valve body 14 by internal heating means 86, because heating the bellows 35, by-products inside surface of the valve body 2 contained in the exhaust gas, the valve can be prevented from adhering to the outer surface or the like of the body 14 and the bellows 35, can be smoothly operate the valve body 14 and the bellows 35 or the like, moreover, it is possible to reduce the maintenance costs.

【0037】次に、本発明の第2の実施形態について説明する。 Next, a description will be given of a second embodiment of the present invention. 図8は本発明の第2の実施形態に係る流量制御用バルブを示し、開弁状態の縦断面図、図9は同流量制御用バルブを示し、閉弁状態の縦断面図である。 Figure 8 shows a flow control valve according to a second embodiment of the present invention, longitudinal sectional view of the open state, FIG. 9 shows the same flow control valve is a longitudinal sectional view of a closed state.

【0038】本実施形態においては、上記第1の実施形態とは内部加熱手段の構成を異にし、その他の構成については同様であるので、同一部分には同一符号を付してその説明を省略して、主として構成の相違点について説明する。 [0038] In this embodiment, the above first embodiment is different from the configuration of the internal heating means are the same for the other configuration, the description is omitted with the same reference numerals are given to the same portions and it is mainly described differences of the configuration.

【0039】図8、図9に示すように、本実施形態においては、ヒータベースを兼用するコネクタ31に背方に突出する筒状部92が一体に設けられ、ボンネット2の底板3にヒータスリーブ93のフランジ部94がねじ9 [0039] As shown in FIGS. 8 and 9, in the present embodiment, the cylindrical portion 92 that projects Sekata the connector 31 which also serves as a heater base is provided integrally with the heater sleeve to the bottom plate 3 of the hood 2 93 of the flange portion 94 screws 9
5により固定され、ヒータスリーブ93が筒状部92の外周にこの筒状部92の外周面とに隙間を有するように嵌合されている。 5 is fixed by, it is fitted so as to have a gap with the outer circumferential surface of the cylindrical portion 92 heater sleeve 93 to the outer periphery of the cylindrical portion 92. ヒータスリーブ93と筒状部92とは、ステム30、弁体14等を後退させた開弁状態では筒状部92がヒータスリーブ93内に収められ、ステム30、弁体14等を前進させた閉弁状態でも筒状部92 The heater sleeve 93 and the cylindrical portion 92, the stem 30, the tubular portion 92 is housed in the heater sleeve 93 in the open state of retracting the valve element 14 or the like, stem 30, and advances the valve element 14, etc. the tubular portion in the closed state 92
の端部側がヒータスリーブ93内に収められた状態となるように設定されている。 End of the is set to be a state of being housed in the heater sleeve 93 within. ヒータスリーブ93の外周面には上記第1の実施形態における外部加熱手段82の面状ヒータ83と同様の面状ヒータ96が設けられ、面状ヒータ96の発熱線(図示省略)に接続された導線97 The outer peripheral surface of the heater sleeve 93 plane heater 83 similar plane heater 96 of the external heating means 82 in the first embodiment is provided, connected to the heating wire of the planar heater 96 (not shown) conductor 97
がフランジ部94に形成された穴、底板4に形成された穴を通って外部に導かれ、電源(図示省略)に接続されている。 There is guided to the outside through a hole formed holes formed in the flange portion 94, the bottom plate 4, and is connected to a power source (not shown).

【0040】上記のように構成された外部加熱手段86 The external heating means 86 constructed as described above
によれば、面状ヒータ96によりヒータスリーブ93が加熱され、更に、筒状部92、コネクタ31が輻射熱で加熱され、これに伴い、弁体14が加熱される。 According to, the heated heater sleeve 93 by the planar heater 96, further, the cylindrical portion 92, the connector 31 is heated by radiant heat, As a result, the valve element 14 is heated. そして、上記のように開弁状態では筒状部92の全体がヒータスリーブ93内に挿入されるので、弁体14の昇温特性に優れる。 Then, in the open state as described above the entire of the cylindrical portion 92 is inserted into the heater sleeve 93 in excellent Atsushi Nobori characteristics of the valve body 14. また、面状ヒータ96によりベローズ35 Moreover, the bellows 35 by the planar heater 96
も加熱される。 It is also heated. したがって、排ガス中に含まれる副生成物が弁本体2の内面、弁体14およびベローズ35の外面等に付着するのを防止することができ、弁体14およびビローズ35等を円滑に作動させることができ、しかも、メンテナンス費を低減することができる。 Therefore, it is possible to by-products contained in the exhaust gas can be prevented from adhering the inner surface of the valve body 2, the outer surface or the like of the valve body 14 and the bellows 35, thereby smoothly operating the valve body 14 and Birozu 35 etc. it can be, moreover, it is possible to reduce the maintenance costs.

【0041】なお、弁体14の形状は上記実施形態に限定されるものではない。 [0041] The shape of the valve body 14 is not limited to the above embodiment. また、外部加熱手段82、内部加熱手段86も上記実施形態に限定されるものではない。 Also, external heating means 82, internal heating means 86 is also not limited to the above embodiment. また、クロススライダクランク機構の構成も上記実施形態に限定されるものではない。 Also, not to be configured of a cross slider crank mechanism is limited to the above embodiment. また、シールリング25は弁座10側に設けることができる。 The seal ring 25 may be provided on the valve seat 10 side. 更に、弁体1 In addition, the valve body 1
4側、弁座10側のいずれにもシールリングを用いなくてもよく、この場合には特に、ばねを有する定圧機構を用いることにより、弁推力を保持して弁座10を確実に締め切ることができる。 4 side may not use a seal ring in either the valve seat 10 side, in particular in this case, by using a constant pressure mechanism having a spring, to shut up ensures valve seat 10 to hold the valve thrust can. このほか、本発明は、その基本的技術思想を逸脱しない範囲で種々設計変更することができる。 In addition, the present invention, and various design changes can be made within the scope not departing from the basic technical concept.

【0042】 [0042]

【実施例】本発明実施例として、上記各実施形態におけるクロススライダクランク機構を備えたアクチュエータおよび弁体14を用いた。 As EXAMPLES The present invention examples, with the actuator and the valve body 14 with a cross-slider crank mechanism in the above embodiments. そして、図1に示す弁座10 Then, the valve seat 10 shown in FIG. 1
の穴11の直径aが70mm、図3に示す弁体14の流量調整面23bの長さbが8mm、流量調整面23bの基端直径cが70mm、流量調整面23bの先端直径d Diameter a is 70mm in the hole 11, the length b is 8mm flow regulating surface 23b of the valve body 14 shown in FIG. 3, the proximal end diameter c of the flow control surface 23b is 70mm, tip diameter d of the flow control surface 23b
が67.5mm、弁体14におけるニードル部16のほぼ後端部で中心軸からの偏心位置Cまでの距離eが5m But 67.5 mm, the distance e to the eccentric position C from the central axis at approximately the rear end portion of the needle portion 16 of the valve element 14 is 5m
m、偏心位置Cから流量調整面23bである回転楕円面までの距離(半径)fが40mmとなるように設定した。 m, the distance from the eccentric position C to the spheroid which is a flow rate adjusting surface 23b (radius) f is set to be 40 mm. 一方、比較例として、クロススライダクランク機構に代えてリニア動作のアクチュエータを用い、その他の構成については本発明実施例と同様に構成した。 On the other hand, as a comparative example, using an actuator of linear operation instead of the cross slider crank mechanism, it is constructed in the same manner as in the present invention embodiment other configurations. そして、流体として、一般窒素ガス(純度99.9%以上) Then, as a fluid, typically nitrogen gas (99.9% purity)
を使用し、本発明実施例と比較例における弁開度に対するコンダクタンスを測定してバルブの作動と流量特性を確認し、また、コントローラで圧力制御を行い、ミニマム領域のコントロールレンジを測定した。 Was used to confirm the operation and flow characteristics of the valve by measuring the conductance with respect to the valve opening degree in the present invention and comparative example embodiment, also performs pressure control by the controller to determine the control range of the minimum area.

【0043】本発明実施例の偏心カム回転角度の開度に対するCv値の測定結果は、図10のグラフに示すとおりであり、また、コントロールレンジは図11のグラフに示すとおりであり、およそ左上の斜線と中央部の斜線で囲まれたコントールレンジニードル制御領域と、中央部の斜線とその右側の折れ線とで囲まれた弁座シール制御領域を得ることができた。 The measurement results of the Cv value for the opening degree of the eccentric cam rotation angle of the present invention embodiment are as shown in the graph of FIG. 10, also, the control range is as shown in the graph of FIG. 11, approximately the upper left and con Torr range needle control region surrounded by oblique lines of the shaded and the central portion of the, could be obtained seat seal control area enclosed by oblique lines in the central portion and the right fold line. 一方、比較例のバルブリフトの開度に対するCv値の測定結果は図12のグラフに示すとおりであった。 On the other hand, the measurement results of the Cv value for the opening degree of the valve lift of the comparative examples were as shown in the graph of FIG. 12. この試験結果から本発明実施例によれば、クロススライダクランク機構の特性である正弦曲線の作動特性を得ることができ、ニードル部のミニマム制御範囲が広いことがわかった。 According to the present invention examples from the test results, it is possible to obtain the operating characteristics of a sine curve which is characteristic of the cross slider crank mechanism, it was found that the minimum control range of the needle portion is wide. また、ミニマム制御において、設定圧力の精度が2〜3%であれば、PID Further, in the minimum control, when the 2-3% accuracy of the set pressure, PID
(比例・積分・微分)制御の設定値を変えることにより、高い圧力領域(400Torr)まで制御することができた。 By varying the (proportional-integral-derivative) control setting value, it could be controlled to a high pressure region (400 Torr). また、弁座リーク量は、1×10 -10 Pa・ Also, valve seat leakage amount, 1 × 10 -10 Pa ·
3 /sec以下であった。 It was m 3 / sec or less. 本発明実施例によれば、C According to the present invention embodiment for example, C
v値のマキシマムとミニマムとから得られるレンジアビリティは160〜200程度であり、イコールパーセント特性は50〜100より少し良い程度であるが、コントローラのパラメータを変えることにより、弁座シール領域でも制御が可能であり、更に広範囲なコントロールレンジ(レンジアビリティ:200〜3000)を得ることができ、流量制御特性やミニマム制御特性に優れていることがわかった。 v values ​​of maximum and rangeability obtained from the minimum is about 160 to 200, but equal percentage characteristic is of the order a little better than 50-100, by changing the parameters of the controller, it can also control the valve seat sealing area are possible, more extensive control range (rangeability: 200 to 3000) can be obtained, it was found to be excellent in flow control characteristics and minimum control characteristics.

【0044】 [0044]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、弁体のアクチュエータとして弁体を正弦曲線運動させるクロススライダクランク機構を用いているので、中間部では弁体を高速で作動させることができ、ミニマム領域では弁体を正弦曲線の頂点付近で作動させて分解能を高めることができる。 According to the present invention as described in the foregoing, because of the use of cross-slider crank mechanism for sinusoidal movements the valve member as the actuator of the valve body, the intermediate portion may operate the valve at high speed can, it is possible to increase the resolution is operated near the apex of the sinusoidal valve body in minimum area. したがって、高速作動と高い圧力領域における弁体の制御性に優れた高分解能化の両方を同時に満足することができる。 Therefore, it is possible to satisfy both of high resolution with excellent controllability of the valve body in high-speed operation and high pressure regions at the same time.

【0045】また、弁体が、ニードル部と開閉部とを備え、1台で流量制御機能と遮断機能とを有することにより、レンジアビリティが大きく、コントロールレンジが広くなるので、半導体製造装置の排気系におけるプロセス圧力とクリーニング圧力の制御のように広範囲な圧力制御を行うことができる。 Further, the valve body, and a opening and closing part needle unit, by having a shielding function and flow control function in one, rangeability is large, since the control range becomes wide, the exhaust of a semiconductor manufacturing device it is possible to perform a wide range of pressure control as the control of the process pressure and the cleaning pressure in the system. したがって、経済性の向上を図ることができる。 Therefore, it is possible to improve the economy.

【0046】また、クロススライダランク機構が、凹所を有するスライダと、このスライダの凹所に偏心回転可能に嵌合された偏心カムとを備え、上記偏心カムの下死点で弁体が弁座の穴を遮断するように構成することにより、停電時において電磁ブレーキがなくても弁推力を保持することができる。 [0046] Moreover, the cross slider rank mechanism, a slider having a recess, and a eccentric cams eccentrically rotatably fitted in the recess of the slider, the valve body at the bottom dead center of the eccentric cam valve by configured to block the seat hole, it is possible to hold the valve thrust even without electromagnetic brake during a power failure. したがって、弁座リークを防止することができて信頼性を向上させることができる。 Therefore, it is possible to improve the reliability can be prevented valve seat leakage.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の第1の実施形態に係る流量制御用バルブを示し、開弁状態の縦断面図である。 [1] shows a flow control valve according to a first embodiment of the present invention, is a longitudinal sectional view of the open state.

【図2】同流量制御用バルブを示し、閉弁状態の縦断面図である。 Figure 2 shows the same flow control valve is a longitudinal sectional view of a closed state.

【図3】同流量制御用バルブにおける弁体とステムとの取付け状態を示す拡大断面図である。 3 is an enlarged sectional view showing a mounted state of the valve body and the stem at the same flow control valve.

【図4】同流量制御用バルブの開弁時におけるアクチュエータの状態を示す一部破断背面図である。 4 is a partially broken rear view showing a state of the actuator when the valve opening of the flow control valve.

【図5】同流量制御用バルブの閉弁時におけるアクチュエータの状態を示す一部破断背面図である。 5 is a partially cutaway rear view showing a state of the actuator at the time of closing of the flow control valve.

【図6】同流量制御用バルブのアクチュエータに用いるスライダを示す平面図である。 6 is a plan view illustrating a slider used in the actuator of the flow control valve.

【図7】同流量制御用バルブにおけるアクチュエータのスライダとステムとの連結部を示す拡大断面図である。 7 is an enlarged cross-sectional view showing the connecting portion of the actuator of the slider and the stem in the same flow control valve.

【図8】本発明の第2の実施形態に係る流量制御用バルブを示し、開弁状態の縦断面図である。 8 shows a flow control valve according to a second embodiment of the present invention, is a longitudinal sectional view of the open state.

【図9】同流量制御用バルブを示し、閉弁状態の縦断面図である。 9 shows the same flow control valve is a longitudinal sectional view of a closed state.

【図10】本発明実施例によるバルブ開度とCv値との関係を示すグラフである。 Is a graph showing the relationship between the valve opening and the Cv value by the present invention; FIG embodiment.

【図11】本発明実施例によるコントロールレンジの測定結果を示すグラフである。 11 is a graph showing the measurement results of the control range according to the present invention embodiment.

【図12】比較例によるバルブ開度とCv値との関係を示すグラフである。 12 is a graph showing the relationship between the valve opening and the Cv value according to a comparative example.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 バルブボディ 2 ボンネット 10 弁座 11 穴 13 流路 14 弁体 15 開閉部 16 ニードル部 25 シールリング 30 ステム 35 ベローズ 42 スライダ 54 偏心カム 62 皿ばね 66 ステッピングモータ 74 フォトセンサ 77 ポテンショメータ 82 外部加熱手段 83 面状ヒータ 86 内部加熱手段 87 シーズヒータ 93 面状ヒータ 1 the valve body 2 Bonnet 10 valve seat 11 hole 13 passage 14 valve body 15 opening and closing portion 16 the needle portion 25 the seal ring 30 stem 35 bellows 42 slider 54 eccentric cam 62 disc spring 66 stepping motor 74 photo sensor 77 potentiometer 82 external heating means 83 planar heater 86 inside the heating unit 87 sheathed heater 93 planar heater

Claims (11)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 流路、この流路の途中に弁座を有するバルブボディと、上記弁座の穴を開放し、若しくは遮断する弁体と、この弁体を正弦曲線運動させるクロススライダクランク機構およびこのクロススライダクランク機構の駆動源を有するアクチュエータとを備えた流量制御用バルブ。 1. A flow passage, a valve body having a valve seat in the middle of the channel, opens the hole of the valve seat, or a valve body blocking, cross slider crank mechanism for the valve body is sinusoidal motion and flow rate control valve and an actuator having a driving source of the cross slider crank mechanism.
  2. 【請求項2】 弁体が、弁座の穴に挿入され、若しくは離脱されるように軸方向の長さが短く形成されたニードル部と、上記弁座にその穴を閉塞するようにシール状態に当接され、若しくは離隔される開閉部とを備えた請求項1記載の流量制御用バルブ。 2. A valve body is inserted into the hole of the valve seat, or a needle unit length in the axial direction is formed shorter as detached, sealed state so as to close the hole in the valve seat flow control valve according to claim 1, further comprising a closing portion which is in contact, or are spaced.
  3. 【請求項3】 弁体を弁座側へ付製するようにばねを有する定圧機構を備えた請求項1または2記載の流量制御用バルブ。 3. A process according to claim 1 or 2 for flow rate control valve according with a constant pressure mechanism having a spring so as to made with the valve body to the valve seat side.
  4. 【請求項4】 弁体を加熱するための内部加熱手段を備えた請求項1ないし3のいずれかに記載の流量制御用バルブ。 Flow control valve according to any one of claims 1 to 3 wherein with internal heating means for heating the valve body.
  5. 【請求項5】 バルブボディにおける弁座および弁体を囲む部分の外面を被覆するように外部加熱手段を備えた請求項1ないし4のいずれかに記載の流量制御用バルブ。 5. A flow control valve according to any one of claims 1 with an external heating means to cover the outer surface of the portion surrounding the valve seat and the valve element in the valve body 4.
  6. 【請求項6】 開閉部が弁座に圧接するためのシールリングを備えた請求項5記載の流量制御用バルブ。 6. A flow control valve according to claim 5, further comprising a sealing ring for closing portion is pressed against the valve seat.
  7. 【請求項7】 アクチュエータのクロススライダクランク機構が、弁体を移動させるために直線状に移動可能に設けられ、凹所を有するスライダと、このスライダの凹所に偏心回転可能に嵌合された偏心カムとを備え、アクチュエータの駆動源が上記偏心カムを回転させるモータである請求項1ないし6のいずれかに記載の流量制御用バルブ。 7. The actuator of the cross slider crank mechanism, movably disposed in a straight line to move the valve body, and a slider having a recess, which eccentrically rotatably fitted in the recess of the slider and a eccentric cam, a flow control valve according to any one of the drive source of the actuator claims 1 is a motor for rotating the eccentric cam 6.
  8. 【請求項8】 偏心カムの下死点で弁体が弁座の穴を遮断するように構成された請求項7記載の流量制御用バルブ。 8. The flow control valve according to claim 7, wherein configured to the valve body at the bottom dead center to block the hole of the valve seat of the eccentric cam.
  9. 【請求項9】 定圧機構が、ステムの端部に取付けられ、スライダの軸部に軸心方向に沿って移動可能に嵌合されたステムコネクタと、上記スライダと上記ステムコネクタとの間に介在され、弁体による弁座の穴の遮断方向へ上記ステムコネクタを付製するばねと、上記スライダの軸部に取付けられ、上記ステムコネクタに係合し得るストッパとを備えた請求項2ないし8のいずれかに記載の流量制御用バルブ。 9. constant pressure mechanism, interposed attached to an end of the stem, the stem connector fitted to be movable along the axial direction on the shaft portion of the slider, between the slider and the stem connector is a spring made with the stem connector to cut off direction of the hole of the valve seat by the valve body, mounted on the shaft portion of the slider, to claims 2 and a stopper engageable with the stem connector 8 flow control valve according to any one of.
  10. 【請求項10】 弁体の開閉部が円盤状に形成され、外周縁部にシール部を有し、このシール部の内周に基端側に至るに従い、次第に拡開する保持面を有し、上記弁体のニードル部が上記シール部よりも小径で短く形成され、弁座の穴に挿入される前部側の外周に先端側に至るに従い、次第に縮小する流量調整面を有し、基部側の外周に基端側に至るに従い、次第に縮小する保持面を有し、上記開閉部に上記シール部の内側において上記ニードル部がねじにより取付けられ、上記シール部の保持面と上記ニードル部の保持面とで奥側から開放側に至るに従い、次第に幅狭となるように形成された環状溝にシールリングがその外周頂部を突出させた状態で離脱防止されるように保持された請求項6記載の流量制御用バルブ。 10. A valve body is forming the opening and closing portion is disk-shaped, has a seal portion at the outer peripheral edge portion, in accordance with reaching the inner periphery on the base end side of the seal portion has a holding surface for gradually widening the needle portion of the valve body is formed shorter in diameter than the seal portion, in accordance reaches the front end side to the front side outer periphery of which is inserted into the hole of the valve seat, has a flow regulating surface gradually decreases, the base according reaches the outer periphery of the side proximally, having a holding surface for gradually reduced, the needle portion in the inside of the sealing portion in the closing part is attached by a screw, the holding surface and the needle portion of the seal portion according ranging from the far side in the holding surface to the open side, claim 6 held as separation preventing a state where the seal ring in an annular groove formed so as to gradually narrow is caused to project its outer peripheral top flow control valve as claimed.
  11. 【請求項11】 弁体のニードル部における前部側の流量調整面が曲面を有するように形成された請求項10記載の流量制御用バルブ。 11. valve body of the front-side flow rate control valve according to claim 10, wherein the flow regulating surface is formed so as to have a curved surface of the needle portion.
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